Энергетический баланс в электрической цепи
Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой

При протекании тока в сопротивлении выделяется теплота в соответствии с законом Джоуля-Ленца.

или

Из закона сохранения энергии следует, что мощность, развиваемая источником, равна сумме мощностей потребителей, т.е. имеет место баланс мощностей

                                                 .                      (1.18)

Составим баланс мощностей для двух цепей: простой и сложной.

В цепи (рисунок 1.13) действует один источник энергии, развивающий мощность . Часть этой мощности  затрачивается внутри источника, а остальная  поступает во внешнюю цепь и распределяется в сопротивлениях  и .

Рисунок 1.13 – Схема простой неразветвленной цепи. Рисунок 1.14 – Схема сложной цепи

Условие баланса мощностей

или .                          (1.19)

В другой цепи (рисунок 1.14) — три источника энергии (внутренние сопротивления источников не учитываются). Их общая мощность

распределяется в сопротивлениях ,  и . Поэтому условия баланса мощностей

.                                       (1.20)

Методы расчета электрических цепей

Расчет простых цепей. Метод эквивалентного преобразования

Типы соединений

 

Последовательное соединение участков электрической цепи называют такое соединение, при котором через все участки цепи проходит один и тот же ток.

 

 

Параллельное соединение участков цепи называют такое соединение, при котором все участки присоединены к одной паре узлов, эти участки находятся под действием одного и того же напряжения

 

Метод эквивалентного преобразования состоит в последовательной замене элементарных соединений эквивалентными сопротивлениями.

 

Как найти ток «внутри схемы»?




Если на входе схемы есть параллельный резистор

 

 

Как найти токи в параллельных резисторах

 

 



Метод прямого применения законов Кирхгофа

Метод прямого применения законов Кирхгофа состоит в том, что для электрической цепи записывают уравнения соответствующие 1-му и 2-му законам Кирхгофа.

Уравнения по 1-му закону записывают для (n-1) узлов схемы, а уравнения по 2-му закону для каждого внутреннего контура схемы.

 

Решение системы уравнений осуществляют произвольным способом.

 


Метод контурных токов

 В методе контурных токов за неизвестные величины принимаются расчетные (контурные) токи, которые якобы протекают в каждом из независимых контуров. Таким образом, количество неизвестных токов и уравнений в системе равно числу независимых контуров цепи.

Расчет токов ветвей по методу контурных токов выполняют в следующем порядке:

1 Произвольно задаемся направлением протекания контурных токов в каждом из независимых контуров (по часовой стрелке или против). Обозначаем эти токи. Для нумерации контурных токов можно использовать арабские сдвоенные цифры (I11, I22, I33 и т. д.) или римские цифры.

2 По второму закону Кирхгофа, относительно контурных токов, составляем уравнения для всех независимых контуров. При записи равенства считать, что направление обхода контура, для которого составляется уравнение, совпадает с направлением контурного тока данного контура. Следует учитывать и тот факт, что в смежных ветвях, принадлежащих двум контурам, протекают два контурных тока. Падение напряжения на потребителях в таких ветвях надо брать от каждого тока в отдельности.

3 Решаем любым методом полученную систему относительно контурных токов и определяем их.

 

4 Переходим от контурных токов к реальным, считая, что реальный ток ветви равен алгебраической сумме контурных токов, протекающих по данной ветви.


 



Дата: 2019-04-23, просмотров: 296.